“多站融合”背景下边缘数据中心运行优化研究

随着泛在电力物联网的发展，传统通信技术与计算平台已逐渐无法适应庞大的数据传输与计算规模，5G通信技术与边缘计算将成为支撑泛在电力物联网建设的中坚力量。“多站融合”模式的提出为边缘数据中心的运营提供了新的方向，多站一体化运行方法有待深入研究。针对边缘数据中心的数据迁移方法以及“多站融合”模式下各功能站协同优化问题，文章设计了涵盖数据中心、储能电站等功能站的融合站运行架构，构建了数据中心负荷模型、储能电站数学模型，并基于混合整数非线性规划方法，建立了以最小化年总成本为目标的融合站协同优化与数据迁移调度模型。通过模型的优化求解，确定了最佳数据迁移调度策略与储能电站最优运行方案。利用案例分别对数据迁移策略与储能电站的作用进行仿真分析，通过计算，采用数据迁移策略后，典型日运行成本降低了2.38%，年总成本降低了1.36%；发挥储能电站削峰填谷作用后，典型日运行成本进一步降低了8.34%，年总成本进一步降低了4.67%。结果表明，在满足时延约束情况下将数据负荷按一定策略进行分配可以实现各边缘数据中心互补调度，达到降低运行成本的效果，结合分时电价政策，利用储能电站参与日常电力调度，可以进一步将峰时负荷转移至谷时，从而显著降低运行成本。     

基于虚拟电价的电动汽车充放电优化策略

为了实现负荷侧的"削峰填谷"，在用户侧降低充电费用和电池损耗成本，提出了一种基于虚拟电价理论的电动汽车充放电优化策略。利用虚拟电价建立负荷侧的电价模型；利用动态分时电价建立用户侧的充电电价模型，将两个电价模型进行匹配整合，形成完整的电动汽车充放电的优化调度模型。为优化上述模型，确保整个调度的可实施性，在模型中使用BP神经网络和遗传算法进行预测与优化，同时使用小波分析和模糊聚类方法对充放电负荷进行去噪，并划分不同的电价时段，最后使用MATLAB软件对该模型进行了仿真验证。     

电动汽车应急救援站选址及资源配置

针对充电设施故障、车辆充电故障等因素会导致电动汽车无法充电,造成交通拥堵,威胁高速公路安全等问题,提出建立高速公路电动汽车应急充电救援站的策略,采用移动充电的形式对发生故障的充电站或车辆进行紧急救援。对应急充电救援站的基本职能进行探究,确定应急充电救援站选址的可靠性、经济性、时间最小性原则,在保证救援最大允许时间限度下,以救援站的建设成本与运行成本之和最小化为目标,优化选址方案,并根据充电站故障概率确定救援站中配备的充电车数量。8个充电站、12个救援站备选点的路网结构算例表明,该模型在保证救援时间的前提下,节约成本,满足经济性原则,证实了该选址定容模型的可行性。     

V2G模式下电动汽车的有序充放电策略

电动汽车规模化接入电网会对配电网的安全运行造成负面影响,研究如何控制电动汽车的充放电过程有利于配电网的安全经济运行。以削峰填谷作为优化目标,建立了基于电动汽车与电网互动(V2G)技术的光储式电动汽车充电站系统模型,提出了电动汽车定时模式、定峰模式、负荷整形模式以及V2G与储能配合模式4种有序充放电策略。基于MATLAB软件平台的算例仿真结果表明,所提策略可在一定程度上起到削峰填谷的作用,验证了所提策略的可行性和有效性。     

计及需求响应和蓄电池综合损耗的微电网优化调度

文中针对并网型微电网优化运行问题,在充分考虑微电网中需求侧资源的前提下,建立了含风机、光伏、微燃机和储能系统的并网型微电网经济优化调度模型.模型中结合分时电价和需求响应中的可转移负荷,并考虑储能寿命损耗和安全运行条件.构建以系统运行总费用最小和系统净负荷最小的多目标函数.采用遗传算法,通过MATLAB对所提模型进行求解,算例结果表明文中提出的模型在充分考虑可转移负荷和储能实际运行损耗的前提下,实现微网的经济运行.     

含EV充换储一体站的交直流混合配电网优化运行

为了促进电动汽车产业的进一步发展,构建了计及充换储一体站（CSSIS）的交直流混合配电网多时间尺度优化调度模型。首先,基于快充用户行为和城市交通特征分别构建了充电站模型和换电站模型,再结合储能电站模型完成了CSSIS建模。然后,在计及CSSIS、微型燃气轮机和可再生新能源等接入的交直流混合配电网中,构建了优化调度模型。为降低预测精度误差的影响,采用了多时间尺度协调优化策略处理。该模型属于非线性非凸混合整数规划问题,采用线性化和二阶锥松弛方法将其转化为可用商业求解器处理的混合整数二阶锥凸优化模型。最后,以改进的IEEE 50节点系统为例进行了仿真分析,仿真结果验证了交直流混合配电网形式具有更强的适应性,以及CSSIS具有高效参与电网优化运行的能力。     

含智能软开关与移动储能的两阶段配电网韧性提升策略

针对极端灾害会导致配电网线路断开和负荷失电等问题,提出了以智能软开关与移动储能作为灵活性资源的两阶段配电网韧性提升策略。首先,建立配电-交通耦合网络和灾前两阶段鲁棒优化模型,进行最恶劣光伏功率输出场景下移动储能的灾前部署,求解得到移动储能位置与数量部署方案。然后,基于灾前部署方案,建立多源协同的配电网灾后故障恢复混合二阶锥规划模型,进而考虑智能软开关、移动储能的优化调度及电动汽车充放电,求解得到最优灾后故障恢复方案。最后,通过算例分析验证了该策略的有效性。     

基于出行时间分析的公交跳站运行方案优化

针对公交站点需求过剩导致的运行效率下降问题,在分析跳站运行对4种O-D类型乘客出行时间影响的基础上,使用遗传算法建立了以乘客总出行时间最小为优化目标的公交跳站运行方案优化模型。以杭州市实际公交线路为例,调查了详细的公交出行数据,并使用优化模型对该线路的跳站运行方案进行了设计,分析结果显示:跳站运行能够使所有乘客的总出行时间减少8.43%。     

基于改进粒子群算法的储能系统优化运行

针对储能系统运行经济性及储能电池运行损耗评估问题,建立计及电池损耗成本的储能系统运行收益优化模型;同时,针对标准粒子群算法全局寻优能力不足,罚函数难以选取等问题,提出一种双适应度混沌粒子群算法,采用该算法对电池损耗及储能系统收益情况进行优化计算,并与采用标准粒子群算法优化和未经运行优化所得结果进行对比分析。结果表明:储能电池损耗成本对系统收益影响明显,应建立合适的电池损耗模型进行评估计算;对储能系统进行运行优化后,合成负荷曲线方差减小,负荷峰、谷值削减,系统收益提高,损耗成本占比减小;通过与其他两种运行情况对比发现,双适应度混沌粒子群算法寻优所得储能系统运行收益值更高,储能系统经济性更佳。     

引江济淮工程蜀山泵站站用电系统接线设计

文章针对引江济淮工程蜀山泵站的特点,详细介绍蜀山泵站站用电系统供电电源的设置原则、取得方式以及站用电系统接线方式等,同时给出各种运行工况下站用负荷的计算结果,据此选择了各站用变压器以及备用柴油发电机组的容量。     

考虑负荷优化的光储充电站储能经济性配置研究

为缓解电动汽车充电对电网的冲击,提升充电站的经济性,对光储一体化充电站储能配置展开研究. 首先分析了充电站电动汽车的负荷特性,结合峰谷电价,制定了储能运行策略. 然后通过建立储能配置双层规划模型,保证了充电站负荷最大程度优化的同时实现价格套利. 最后通过算例分析,得到商业区充电站储能经济性配置方案. 将该配置方案与以峰谷差作为优化指标的传统储能配置方案对比,结果表明该方案有效增加了总削峰量,并将充电站年购电成本进一步降低.     

充放储一体化电站的广义能量周期性控制

电动汽车智能充放储一体化电站,相对传统的充电站和储能站,更加节约设备、土地、运行成本,是电动汽车配套供能设施建设的一个良好解决方案.对充放储一体化电站内的能量进行系统的定义,讨论广义能量的周期性特征;进而将站内能量分解为三部分,分别进行计算和周期性控制,通过周期性控制可实现充放储一体化电站系统的长期稳定运行.     

基于双重粒子群算法的电动汽车参与配网优化调度

研究电动汽车参与含分布式光伏电源的配电系统的协同调度问题. 首先,建立了分布式光伏和电动汽车充电负荷的数学模型,给出了两种协同调度策略:电动汽车充电位置优化和电动汽车充电时段优化. 优化模型以配电系统网损最小为目标,分别就充电地址不固定和固定两种情况进行优化. 然后,使用蒙特卡洛法对电动汽车充电负荷情况进行模拟,使用双重粒子群算法对优化模型进行最优求解. 最后,用一个33节点系统作为算例系统对所提出的调度策略进行仿真验证,证明了优化策略能平抑电网波动,减少配电系统网损.     

电动汽车接入对光储电站电压质量的影响

电动汽车具有负荷和移动储能的双重特性,合理利用电动汽车的移动储能特性可以改善电压质量,减少电网储能装置的配置,提高能源的利用率。首先,建立了基于光储电站的微电网系统;然后,以光储电站母线电压为控制对象,提出了电动汽车的控制策略;最后,用MATLAB/Simulink对电动汽车接入电网改善电压质量的可行性进行了分析和验证。     

基于强化学习的微电网能源调度策略及优化

针对微电网中能源调度的经济效益、充电效率优化、系统负荷波动以及碳排放问题,提出将强化学习运用到微电网调度中,通过建立一个完整的微电网模型,使强化学习在不断迭代过程中得到最优策略,同时达到经济效益趋向最大化、充电功率相对稳定、系统负荷波动减少、碳排放量达到最小化这4个联合优化目标.仿真结果表明,采用的控制策略既能很好地实现经济效益最大化收敛、碳排放量最小化收敛,同时又能使得充电功率相对稳定,微电网的负荷也能减少,极大地提高了系统的稳定性.     

电动汽车充放储一体化电站的标准运行规程探讨

电动汽车供能设施的配套建设是电动汽车进一步发展和推广的关键,提出同时具备充电、换电以及储能功能的充放储一体化站的设计方案,充分利用闲置电池以及退役电池的储能价值,组配为电池储能站,并通过变流装置与电网实现充/放电互动。根据一体化站的结构功能特点编制一体化站标准运行规程的7个要点,包括总则、调度中心、变流装置、电池充换系统、梯次电池储能系统、站内配电系统以及一体化站异常及事故处理;每一部分分别就装置描述、运行流程以及操作和注意事项展开讨论。     

考虑负荷时空分布的电动汽车充电站优化配置

针对电动汽车快充负荷和充电资源错配的问题,运用蒙特卡洛法预测充电站配置变化下的负荷分布,以社会总成本最小化为目标,充分考虑充电站、用户、电网和交通等多方利益,构建了一种新的充电站优化模型,并使用改进的多染色体遗传算法进行求解,得到了适用于区域充电站的规划方案。以上海市浦东新区为例进行算例仿真研究,验证了所提方法的有效性,为解决电动汽车快充负荷与充电资源错配问题提供了有力的决策支持。